JP2009156422A - Deep groove ball bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、深溝玉軸受に関し、特に自動車のトランスミッション等の高速回転で使用される深溝玉軸受に関するものである。 The present invention relates to a deep groove ball bearing, and more particularly to a deep groove ball bearing used for high-speed rotation of an automobile transmission or the like.
従来の深溝玉軸受は、図11に示すように、外周面に内輪軌道溝101aを有する内輪101と、内周面に外輪軌道溝102aを有する外輪102と、内輪軌道溝101aと外輪軌道溝102aとの間に転動自在に配置された複数の玉103と、円環部104a及び該円環部104aの片方の軸方向端面に突設され、先端に爪部を備えた柱部104bを有し、該柱部104b間に形成された球面ポケット104cに玉103を収容する樹脂製の冠型保持器104と、を有する。玉103は、冠型保持器104によって円周方向に所定の間隔で保持され、保持器104と共に公転する。
As shown in FIG. 11, the conventional deep groove ball bearing includes an
このような深溝玉軸受は、例えば、自動車の変速機等の回転部に使用される場合、ポンプ等で潤滑油を供給する強制潤滑方式で使用されることが多く、潤滑油は軸受の内部を軸方向に貫通して流れ、変速機ユニット内を潤滑している。 Such deep groove ball bearings are often used in a forced lubrication system in which lubricating oil is supplied by a pump or the like when used in a rotating part of an automobile transmission or the like. It flows through in the axial direction and lubricates the transmission unit.
ところで、この深溝玉軸受を高速回転させると、遠心力により、図12(a)、(b)に示すように、冠型保持器104の円環部104aを捩れ軸として、柱部104bが外径側に開くため、冠型保持器104の球面ポケット104cの内径側と玉103との接触面圧が増大し、ポケット104cの内径側部分104pが摩耗し、発熱が大きくなるという問題が発生する。
By the way, when the deep groove ball bearing is rotated at a high speed, the
また、ポケット104cの内径側部分104pの摩耗が進行すると、冠型保持器104の振れ回りが大きくなり、冠型保持器104が振動したり、また、図13に示すように、冠型保持器104の外径側と外輪102の内周面とが接触して、柱部104bが摩耗し、最悪の場合は保持器104が破損するという問題も発生する。
Further, when the wear of the inner
一方、図14に示すように、冠型保持器104の球面ポケット104cの中心Oを冠型保持器104の径方向幅の中心T1よりも外径側に配置、つまり、冠型保持器104の径方向の全幅寸法をQとした場合に、球面ポケット104cの中心Oより外側の幅Q2よりも内側の幅Q1を大きくして、内径側の玉抱え込み量を大きく確保することで、冠型保持器104の外径側への捩れ変形を抑制することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、図14に示した特許文献1の深溝玉軸受において、軸受を高速回転させたときには、球面ポケット104cの内径側が遠心力によって潤滑油不足になることで摩耗し、最終的には捩れ変形を抑えられなくなり、上記した振れ回りによる問題が発生する虞がある。
However, in the deep groove ball bearing of
また、冠型保持器104の内周部に潤滑油を供給するため、内輪101側に直接潤滑油ノズルを近づけて配置することが考えられるが、潤滑ノズルが別途必要となるため、設置スペースが必要となるなどのデメリットがある。
Further, in order to supply the lubricating oil to the inner peripheral portion of the
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、潤滑ノズル等の余分なスペースやコストのかかる装置を使用せずに、潤滑不足になりやすい箇所に確実に潤滑油を供給することができ、高速回転時にも軸受寿命の長期化を図ることのできる深溝玉軸受を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and its purpose is to reliably apply lubricating oil to a place where lubrication is likely to be insufficient without using an extra space such as a lubricating nozzle or an expensive device. It is an object of the present invention to provide a deep groove ball bearing that can be supplied and can extend the life of the bearing even at high speed rotation.
前述した目的を達成するために、本発明に係る深溝玉軸受は、下記(1)〜(12)を特徴としている。
(1) 外周面に内輪軌道溝を有する内輪と、内周面に外輪軌道溝を有する外輪と、前記外輪軌道溝と前記内輪軌道溝との間に転動自在に配置された複数の玉と、該複数の玉を円周方向に所定の間隔で保持する保持器と、を有し、軸受内部を潤滑するための潤滑油が、前記玉に対して軸方向一方側から供給され、前記玉に対して軸方向他方側から排出される環境下で使用される深溝玉軸受において、
前記軸方向一方側には、前記外輪側に固定された状態で前記内輪の肩部に向けて延びる環状板が設けられており、
該環状板の内周部と前記内輪の外周部との間には、前記軸受内部に前記潤滑油を供給するための環状の開口部が形成されることを特徴とする深溝玉軸受。
(2) 前記保持器は、円環部及び該円環部の片方の軸方向端面に突設された複数の柱部を有し、該柱部間に形成された球面ポケットに前記玉を収容することで該玉を円周方向に所定の間隔で保持する樹脂製の冠型保持器であり、
前記冠型保持器の前記円環部は、前記軸方向一方側に向けて配置されると共に、
前記冠型保持器の径方向幅の中央位置が、前記玉の中心よりも軸受の内径側に偏っていることを特徴とする(1)に記載の深溝玉軸受。
(3) 前記玉の中心が、前記内輪と外輪の軸方向幅の中心位置よりも、前記軸方向他方側にオフセットされていることを特徴とする(1)または(2)に記載の深溝玉軸受。
(4) 前記環状板の内周部と対向する前記内輪の肩部にテーパ状または段差状の切欠きが設けられていることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の深溝玉軸受。
(5) 前記環状板の内周部に、軸受内部側に折り曲げられた折り曲げ壁が設けられていることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の深溝玉軸受。
(6) 前記保持器の球面ポケットの内周部のエッジに面取りまたは曲面が形成されていることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の深溝玉軸受。
(7) 前記環状板の内径が前記玉の公転直径以下に設定されていることを特徴とする(1)〜(6)のいずれか1項に記載の深溝玉軸受。
(8) 前記環状板の内径が前記保持器の内径以下に設定されていることを特徴とする(7)項に記載の深溝玉軸受。
(9) 前記環状の開口部を形成する前記内輪の外周部と前記環状板の内周部との最短距離が前記玉の直径の9%以上であることを特徴とする(1)〜(8)のいずれかに記載の深溝玉軸受。
(10) 前記環状の開口部を形成する前記内輪の外周部と前記油溜板の内周部との最短距離が前記玉の直径の11%以上であることを特徴とする(9)に記載の深溝玉軸受。
(11) 前記環状板が、ハウジングに一体に設けられていることを特徴とする(1)〜(10)のいずれかに記載の深溝玉軸受。
(12) 前記外輪の内周部より内径側の前記環状板の外周近傍に、潤滑油の通過を許容する通孔が設けられていることを特徴とする(1)〜(11)のいずれかに記載の深溝玉軸受。
In order to achieve the above-described object, the deep groove ball bearing according to the present invention is characterized by the following (1) to (12).
(1) An inner ring having an inner ring raceway groove on an outer peripheral surface, an outer ring having an outer ring raceway groove on an inner peripheral surface, and a plurality of balls arranged in a freely rolling manner between the outer ring raceway groove and the inner ring raceway groove; A retainer for holding the plurality of balls in the circumferential direction at a predetermined interval, and lubricating oil for lubricating the inside of the bearing is supplied to the balls from one side in the axial direction, and the balls In deep groove ball bearings used in an environment discharged from the other side in the axial direction,
On the one axial side, an annular plate extending toward the shoulder of the inner ring in a state of being fixed to the outer ring side is provided,
A deep groove ball bearing, wherein an annular opening for supplying the lubricating oil to the inside of the bearing is formed between an inner periphery of the annular plate and an outer periphery of the inner ring.
(2) The cage has an annular part and a plurality of pillars protruding from one axial end face of the annular part, and the ball is accommodated in a spherical pocket formed between the pillars. It is a resin crown-shaped cage that holds the balls in the circumferential direction at a predetermined interval,
The annular portion of the crown-shaped cage is disposed toward one side in the axial direction,
The deep groove ball bearing according to (1), wherein a central position of a radial width of the crown type cage is biased toward an inner diameter side of the bearing with respect to a center of the ball.
(3) The deep groove ball according to (1) or (2), wherein the center of the ball is offset to the other side in the axial direction from the center position of the axial width of the inner ring and the outer ring. bearing.
(4) The tapered portion or stepped notch is provided in the shoulder portion of the inner ring facing the inner peripheral portion of the annular plate, according to any one of (1) to (3), Deep groove ball bearing.
(5) The deep groove ball bearing according to any one of (1) to (4), wherein a bent wall that is bent toward the bearing inner side is provided on an inner peripheral portion of the annular plate.
(6) The deep groove ball bearing according to any one of (1) to (5), wherein a chamfer or a curved surface is formed at an edge of an inner peripheral portion of the spherical pocket of the cage.
(7) The deep groove ball bearing according to any one of (1) to (6), wherein an inner diameter of the annular plate is set to be equal to or less than a revolution diameter of the ball.
(8) The deep groove ball bearing according to (7), wherein an inner diameter of the annular plate is set to be equal to or less than an inner diameter of the cage.
(9) The shortest distance between the outer peripheral portion of the inner ring forming the annular opening and the inner peripheral portion of the annular plate is 9% or more of the diameter of the ball (1) to (8) The deep groove ball bearing according to any one of the above.
(10) The shortest distance between the outer periphery of the inner ring forming the annular opening and the inner periphery of the oil reservoir is 11% or more of the diameter of the ball. Deep groove ball bearing.
(11) The deep groove ball bearing according to any one of (1) to (10), wherein the annular plate is provided integrally with the housing.
(12) Any one of (1) to (11), wherein a through hole that allows passage of lubricating oil is provided in the vicinity of the outer periphery of the annular plate on the inner diameter side of the inner peripheral portion of the outer ring. The deep groove ball bearing described in 1.
上記構成の深溝玉軸受によれば、外輪側に固定された環状板の内周部と内輪の外周部との間の軸方向一方側に、軸受内部に潤滑油を供給するための環状の開口部が形成されているので、その環状の開口部から軸受内部に入り込んだ潤滑油が、保持器の内径側に流入した後に、遠心力によって、玉と保持器の摺動部に流れ込み、さらに遠心力によって流速を増した状態で、開放された内外輪間の軸方向他方側の環状の開口部から軸受外部に排出される。このように、軸受内部に供給された潤滑油が、遠心力によって、保持器の内周側から玉と保持器の摺動部に流れ込むため、潤滑ノズル等の余分なスペースやコストのかかる装置を使用せずに、高速回転時に発生しやすい玉との摺動による保持器の摩耗を抑制することができる。その結果、保持器の振れ回りを防止することができ、軸受の長寿命化を図ることができる。また、遠心力によって流速を増した状態で潤滑油を軸受外部に排出することができるので、潤滑油の入れ替わりを効果的に行うことができ、軸受の温度上昇およびトルク増加を防止することができる。 According to the deep groove ball bearing configured as described above, an annular opening for supplying lubricating oil into the bearing on one axial side between the inner peripheral portion of the annular plate fixed to the outer ring side and the outer peripheral portion of the inner ring. Since the lubricating oil that has entered the inside of the bearing from the annular opening flows into the inner diameter side of the cage, it flows into the sliding portion of the ball and the cage by centrifugal force, and further centrifuges. In a state where the flow rate is increased by force, the air is discharged out of the bearing from the annular opening on the other side in the axial direction between the opened inner and outer rings. Thus, since the lubricating oil supplied to the inside of the bearing flows into the ball and the sliding portion of the cage from the inner peripheral side of the cage by centrifugal force, an extra space and costly device such as a lubrication nozzle is installed. Without using it, it is possible to suppress wear of the cage due to sliding with a ball that is likely to occur during high-speed rotation. As a result, swinging of the cage can be prevented, and the life of the bearing can be extended. Further, since the lubricating oil can be discharged to the outside of the bearing while the flow velocity is increased by centrifugal force, the replacement of the lubricating oil can be performed effectively, and the temperature rise and torque increase of the bearing can be prevented. .
また、樹脂製の冠型保持器は射出成形が可能であるため、大量生産ができ、コストを抑制することができる。なお、冠型保持器は、低トルク化の観点から、玉案内にするのが望ましい。冠型保持器の円環部は、軸方向一方側に向けて配置されているので、この円環部の内周側に沿って潤滑油を玉と保持器の摺動部に流れ込みやすくなる。 Moreover, since the resin-made crown type cage can be injection-molded, it can be mass-produced and the cost can be reduced. The crown type cage is preferably a ball guide from the viewpoint of reducing torque. Since the annular portion of the crown type cage is arranged toward one side in the axial direction, the lubricating oil can easily flow into the sliding portion of the ball and the cage along the inner peripheral side of the annular portion.
また、冠型保持器の径方向幅の中央位置を、玉の中心よりも軸受の内径側に偏らせたので、冠型保持器による玉の抱え込み量を増やすことができ、冠型保持器の捩れ変形を抑制することができる。 In addition, since the central position of the radial width of the crown type cage is biased toward the inner diameter side of the bearing from the center of the ball, the amount of balls held by the crown type cage can be increased. Torsional deformation can be suppressed.
また、玉の中心を軸方向他方側である潤滑油の排出側にオフセットしているので、軸方向一方側である潤滑油の供給側に配置した環状板と玉との間の距離を大きくとることができる。従って、玉と環状板との間隔が開くことにより、潤滑油の供給側を向いた冠型保持器の円環部の軸方向の厚さ、つまり、球面ポケットの底厚を大きくすることができる。その結果、冠型保持器の剛性をアップさせることができ、冠型保持器の振れ回り変形を抑制することができる。 Further, since the center of the ball is offset to the lubricating oil discharge side which is the other side in the axial direction, a distance between the annular plate disposed on the lubricating oil supply side which is the one side in the axial direction and the ball is increased. be able to. Therefore, when the gap between the ball and the annular plate is increased, the axial thickness of the annular portion of the crown-shaped cage facing the supply side of the lubricant, that is, the bottom thickness of the spherical pocket can be increased. . As a result, the rigidity of the crown type cage can be increased, and the deformation of the crown type cage can be suppressed.
また、環状板が配設された側の内輪の肩部に、テーパ状または段差状の切欠きが設けられているので、潤滑油の流入する環状の開口部を大きめに確保しつつ、環状板の内径をより小さくすることができる。その結果、保持器の内径側に潤滑油を確実に導入することができ、球面ポケットと玉との摺動部へ潤滑油を導きやすくなる。 In addition, since a tapered or stepped notch is provided in the shoulder portion of the inner ring on the side where the annular plate is disposed, the annular plate is secured while ensuring a large annular opening into which lubricating oil flows. The inner diameter of can be made smaller. As a result, the lubricating oil can be reliably introduced to the inner diameter side of the cage, and the lubricating oil can be easily guided to the sliding portion between the spherical pocket and the ball.
また、環状板の内周部に軸受内部側に延びる折り曲げ壁があるので、環状板の内周部と内輪の外周部との間に確保された環状の開口部から流入する潤滑油を、遠心力に負けずに、保持器の内周部の方向に積極的に導くことができる。 Also, since there is a bent wall extending to the bearing inner side at the inner peripheral part of the annular plate, the lubricating oil flowing from the annular opening secured between the inner peripheral part of the annular plate and the outer peripheral part of the inner ring is centrifuged. Without losing force, it can be actively guided toward the inner periphery of the cage.
また、保持器の球面ポケットの内周部のエッジに面取りまたは曲面が形成されるので、エッジが玉に接触した場合にも、保持器側の応力集中を緩和することができ、保持器の摩耗を減らすことができる。特に、保持器の内径が小さくなった場合、エッジがシャープになるが、そのエッジに面取りまたは曲面を形成することにより、摩耗の軽減を図ることができる。 In addition, since the chamfered or curved surface is formed at the inner peripheral edge of the spherical pocket of the cage, the stress concentration on the cage side can be reduced even when the edge contacts the ball, and the wear of the cage is reduced. Can be reduced. In particular, when the inner diameter of the cage is reduced, the edge becomes sharp, but wear can be reduced by forming a chamfer or a curved surface at the edge.
また、環状板の内径を玉の公転直径以下、より好ましくは、保持器の内径以下としているので、環状板により潤滑油を必要箇所に送り込む性能を向上させることができ、軸受の潤滑状態をよくすることができる。 Also, since the inner diameter of the annular plate is less than or equal to the revolution diameter of the ball, and more preferably less than the inner diameter of the cage, the performance of feeding the lubricating oil to the required location by the annular plate can be improved, and the bearing is well lubricated. can do.
また、内輪の外周部と環状板の内周部との最短距離を玉の直径の9%以上としているので、保持器の振れ回り低減を図ることができる。 In addition, since the shortest distance between the outer peripheral portion of the inner ring and the inner peripheral portion of the annular plate is 9% or more of the diameter of the ball, it is possible to reduce the whirling of the cage.
また、内輪の外周部と環状板の内周部との最短距離を玉の直径の11%以上としているので、より確実に保持器の振れ回りを低減することができる。 Further, since the shortest distance between the outer peripheral portion of the inner ring and the inner peripheral portion of the annular plate is 11% or more of the diameter of the ball, it is possible to reduce the whirling of the cage more reliably.
また、環状板をハウジングと一体に設けたので、部品点数を削減することができる。 Further, since the annular plate is provided integrally with the housing, the number of parts can be reduced.
また、環状板の外周近傍に設けた通孔を設けることで、この通孔を通して、潤滑油が自由に逃げることができるので、軸受内部外周側の潤滑油の交換効率が上がり、発熱防止を図ることができる。 Further, by providing a through hole provided in the vicinity of the outer periphery of the annular plate, the lubricating oil can freely escape through the through hole, so that the efficiency of replacing the lubricating oil on the inner peripheral side of the bearing is increased, and heat generation is prevented. be able to.
以下、本発明の深溝玉軸受に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the deep groove ball bearing of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<第1実施形態> <First Embodiment>
図1に示すように、この深溝玉軸受は、外周面に内輪軌道溝1aを有する内輪1と、内周面に外輪軌道溝2aを有する外輪2と、内輪軌道溝1aと外輪軌道溝2aとの間に転動自在に配置された複数の玉(鋼球)3と、玉3を円周方向に所定の間隔で保持する樹脂製の冠型保持器4と、内輪1と外輪2の軸方向の一方の端面側に設けられた薄板よりなる環状板5と、を備えている。
As shown in FIG. 1, this deep groove ball bearing includes an
冠型保持器4は、図2に示すように、円環部4aと、該円環部4aの片方の軸方向端面に突設されて一定間隔で並ぶ複数の柱部4bと、隣接する柱部4b間に確保された球面状内側面を有する球面ポケット4cと、を備えるものであり、玉3を各球面ポケット4cに収容することで、玉3を円周方向に所定の間隔で保持している。
As shown in FIG. 2, the crown-shaped
冠型保持器4を構成する樹脂の例としては、46ナイロンや66ナイロンなどのポリアミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェレンサルサイド(PPS)、ポリアミドイミド(PAI)、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルニトリル(PEN)などが挙げられる。また、上記した樹脂に10〜50wt%の繊維状充填材(例えば、ガラス繊維や炭素繊維など)を適宜添加することにより、冠型保持器4の剛性および寸法精度を向上させることができる。
Examples of the resin constituting the
また、この冠型保持器4は、好ましくは多点ゲートの射出成形で製作する。そうすれば、冠型保持器4の寸法精度を、1点ゲートのものに比べて向上させることができる。また、多点ゲートで製作することで、ウェルド部を保持器の最弱部位であるポケット底からずらすことができるので、ウェルド部による強度低下を防止できる。
The
この深溝玉軸受は、軸受内部を潤滑するための潤滑油が、玉3に対して軸方向一方側Aから供給され、玉3に対して軸方向他方側Bから排出されるような環境下で使用される。そして、冠型保持器4は、円環部4aを軸方向一方側である潤滑油の供給側Aに向けるように配置されており、供給された潤滑油を円環部4aの内周面に沿って、玉3と保持器4の摺動部に導くことができる。
In this deep groove ball bearing, the lubricating oil for lubricating the inside of the bearing is supplied from the one axial side A to the
また、外輪2の潤滑油の供給側Aには、環状板5が加締め固定されている。環状板5は、外輪2の外輪軌道溝2aの側方の肩部に形成された係合溝2bに外周端5aを係合させることにより外輪2に固定されており、環状板部5bを内輪1の内輪軌道溝1aの側方の肩部1bに向けて延ばしている。そして、環状板5の内周部5cと内輪1の肩部1bの外周部との間に、潤滑油が供給される環状の開口部10が形成される。
An
この場合、環状板5の内周部5cと対向する内輪1の肩部1bにはテーパ状の切欠き1cが設けられており、テーパ状の切欠き1cの外周面と環状板5の内周部5cとの間に、潤滑油の供給される環状の開口部10が形成される。このテーパ状の切欠き1cは、潤滑油の流入性向上のために、冠型保持器4の球面ポケットの底よりも軸方向内側まで延びている。
In this case, the
また、図3(a)に示すように、冠型保持器4の径方向幅の中央位置4hは、玉3の抱きかかえ量を増やすため、玉3の中心Oよりも軸受の内径側に偏っている。このように、保持器4の径方向幅の中心が玉3の中心と一致する場合(図3(b)参照)と比較して、冠型保持器4を内径側に偏在させて、玉3の抱きかかえ量を大きくすると、冠型保持器4が遠心力によって外側に広がるときに、保持器4の内周部のエッジ4eと玉3との径方向隙間e2を、図3(b)の隙間e1より小さくできる。従って、外径側への保持器4の変形を小さく抑えることができ、その結果、図3(b)のように抱え込み量が小さい場合よりも、捩れ変形を抑制でき、保持器4の外輪2との接触を防止できる。
Further, as shown in FIG. 3A, the
また、内輪1の外径面と保持器4の内周部との距離が小さくなることにより、内輪1の外径面が保持器4の回転のガイド作用をなし、保持器4の半径方向のガタを抑制して、保持器4の振れ回りを防止する効果を期待できる。なお、通常回転時には、保持器4は玉案内され、保持器4と内輪1は接触しないため、軸受トルクが増加することがない。また、保持器4に衝撃力などの突発的な力が加わった場合には、保持器4と内輪1が接触する可能性があるが、その場合でも、保持器4が外輪2と接触する場合に比べて、軸受トルクの増加が少なくてすむ。なお、特に衝撃力が作用する条件下で使用される場合には、保持器4の案内を玉案内から内輪案内に変更してもかまわない。
Further, since the distance between the outer diameter surface of the
さらに、図4(a)に示すように、球面ポケット4cの内周部のエッジ4eには曲面が付けられている。上記したように、保持器4の内径が小さくなると、図4(a)の仮想線のように、球面ポケット4cの内周部のエッジ4eが鋭角的になり、この部分が摩耗しやすくなる。そこで、本実施形態のように、断面曲面状のエッジ4eとすることで、摩耗を防止することができる。なお、図4(b)や図4(c)に示すように、エッジ4eには、面取りが施されてもよく、また、これらの場合、玉3が保持器4に接触しやすい球面ポケット4cの底や爪先端にのみ、部分的に曲面や面取りを設けてもよい。また、図4(c)に示す円筒形状の面取りの場合には、図4(a)や図4(b)に示すような曲面や面取りに比べ、射出成形用の金型の製作が容易であり、コストが抑えられるためより好ましい。
Further, as shown in FIG. 4A, a curved surface is attached to the
また、図1に示すように、本実施形態の深溝玉軸受では、玉3の中心Oが、内輪1と外輪2の軸方向幅の中心位置Lよりも、潤滑油の排出側Bに適当な寸法Fだけオフセットされている。このように玉3の位置を潤滑油の排出側Bにオフセットした場合、潤滑油の供給側Aに配設した環状板5と玉3の間の軸方向距離が開く。従って、その分だけ、冠型保持器4の球面ポケット4cの底厚J(円環部4aの肉厚)を大きく確保することができる。このように、保持器4の球面ポケット4cの底厚Jを増やすと、それだけ冠型保持器4の剛性アップを図ることができ、遠心力による捩れ変形を抑制する効果が高まる。
Further, as shown in FIG. 1, in the deep groove ball bearing of the present embodiment, the center O of the
また、本実施形態の深溝玉軸受では、環状板5の内周部に、軸受内部側に折り曲げられた折り曲げ壁5dが設けられている。このように軸受内部側に延びる折り曲げ壁5dを設けると、環状の開口部10から流入した潤滑油が、遠心力により直ぐに外径側に向かわずに、折り曲げ壁5dに誘導されて、冠型保持器4の内周部に向かうようになり、潤滑の必要な部位に積極的に潤滑油を流れ込ませることができる。
Further, in the deep groove ball bearing of the present embodiment, a
また、環状板5の内周部5cの内径Dsは、玉3の公転直径PCD以下、より好ましくは、冠型保持器4の内径Dh以下としている。
Further, the inner diameter Ds of the inner
また、環状の開口部10を形成している内輪1の外周部と環状板5の内周部5cとの最短距離yは、玉3の直径Dwの9%以上、より好ましくは11%以上に設定されている。この場合、最短距離yは、環状板5の内径をDs、内輪1の肩部1bの外径をD1とした場合、
y=(Ds−D1)/2
となる。
The shortest distance y between the outer peripheral portion of the
y = (Ds−D1) / 2
It becomes.
本実施形態の深溝玉軸受によれば、外輪2に固定された環状板5の内周部5cと内輪1の外周部との間の軸方向供給側に、環状の開口部10が形成されているので、その環状の開口部10から軸受内部に潤滑油を導入することができる。そして、軸受内部に入り込んだ潤滑油は、冠型保持器4の内径側に流入した後に、遠心力によって、玉3と保持器4の摺動部に流れ込み、さらに遠心力によって流速を増した状態で、開放された内外輪1、2間の軸方向排出側の環状の開口部から軸受外部に排出される。なお、図1中の矢印は潤滑油の流れを示している。
According to the deep groove ball bearing of the present embodiment, the
このように、軸受内部に供給された潤滑油が、遠心力によって、冠型保持器4の内径側から玉3と保持器4の摺動部に流れ込むため、潤滑ノズル等の余分なスペースやコストのかかる装置を使用せずに、高速回転時に発生しやすい玉3との摺動による保持器4の摩耗を抑制することができる。その結果、冠型保持器4の振れ回りを防止することができ、軸受の長寿命化を図ることができる。また、遠心力によって流速を増した状態で潤滑油を軸受外部に排出することができるので、潤滑油の入れ替わりを効果的に行うことができ、軸受の温度上昇およびトルク増加を防止することができる。
Thus, since the lubricating oil supplied to the inside of the bearing flows into the sliding portion of the
また、樹脂製の冠型保持器4は射出成形が可能であるため、大量生産ができ、コストを抑制しながら、潤滑状態の改善を図ることができる。また、玉案内である冠型保持器4は、低トルク化に寄与することができる。
Moreover, since the resin-made
また、環状板5の内径Dsを、冠型保持器4の内径Dh以下とすることで、環状の開口部10から軸受内部に入り込んだ潤滑油が、冠型保持器4の内径側により確実に流入することができる。
In addition, by setting the inner diameter Ds of the
また、本実施形態の深溝玉軸受によれば、冠型保持器4の径方向幅の中央位置4hを、玉3の中心Oよりも軸受の内径側に偏らせているので、冠型保持器4による玉3の抱え込み量を増やすことができ、冠型保持器4の捩れ変形を抑制することができる。
Further, according to the deep groove ball bearing of the present embodiment, the
また、玉3の中心Oを潤滑油の排出側Bにオフセットしているので、潤滑油の供給側Aに配置した環状板5と玉3との間の距離を大きくとることができ、玉3と環状板5との間隔が開くことにより、潤滑油の供給側Aを向いた冠型保持器4の円環部4aの軸方向の厚さ、つまり、球面ポケット4cの底厚Jを大きくすることができる。その結果、冠型保持器4の剛性をアップさせることができ、冠型保持器4の振れ回り変形を抑制することができる。
In addition, since the center O of the
また、環状板5が配設された側の内輪1の肩部1bに、テーパ状の切欠き1cを設けているので、潤滑油の流入する環状の開口部10を大きめに確保しつつ、環状板5の内径Dsを小さくすることができる。その結果、冠型保持器4の内径側に潤滑油を確実に導入することができ、球面ポケット4cと玉3との摺動部へ潤滑油を導きやすくなる。
Further, since the
また、環状板5の内周部5cに軸受内部側に延びる折り曲げ壁5dを設けているので、環状板5の内周部5cと内輪1の外周部との間に確保された環状の開口部10から流入する潤滑油を、遠心力に負けずに、冠型保持器4の内周部の方向に積極的に導くことができる。
Further, since the inner
また、冠型保持器4の球面ポケット4cの内周部のエッジ4eに面取りまたは曲面が形成されるので、エッジ4eが玉3に接触した場合にも、保持器4側の応力集中を緩和することができ、保持器4の摩耗を減らすことができる。特に、冠型保持器4の内径が小さくなった場合、エッジ4eがシャープになるが、そのエッジ4eに面取りまたは曲面を形成することにより、摩耗の軽減を図ることができる。
In addition, since chamfering or a curved surface is formed on the
また、環状板5の内径Dsを玉3の公転直径PCD以下、より好ましくは、冠型保持器の内径以下としているので、環状板5により潤滑油を必要箇所に送り込む性能を向上させることができ、軸受の潤滑状態をよくすることができる。特に、内輪1の外周部と環状板5の内周部5cとの最短距離yを玉3の直径Dwの9%以上とした場合は、冠型保持器4の振れ回り低減を図ることができるし、内輪1の外周部と環状板5の内周部5cとの最短距離yを玉3の直径Dwの11%以上とした場合は、より確実に冠型保持器4の振れ回りを低減することができる。
Further, since the inner diameter Ds of the
<第2実施形態>
図5は第2実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
この深溝玉軸受では、外輪2の内周部より内径側の環状板5の外周近傍に、潤滑油の通過を許容する通孔5eが設けられている。このように構成することで、環状板5の外周近傍に設けた通孔5eを通して潤滑油が自由に逃げることができるので、軸受内部外周側の軸受内部の領域Gにおいて、潤滑油の交換効率を上げることができ、その部分の発熱防止を図ることができる。その他の構成及び効果は、第1実施形態のものと同様である。
Second Embodiment
FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part of the deep groove ball bearing of the second embodiment.
In this deep groove ball bearing, a through
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. In addition, the material, shape, dimensions, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
図6(a)〜(e)は、本発明の深溝玉軸受の第1〜第5変形例を示す概略構成図である。なお、これらの構成は、以下に説明する部分を除いて、上記実施形態と同様の構成及び効果を有する。 FIGS. 6A to 6E are schematic configuration diagrams showing first to fifth modifications of the deep groove ball bearing of the present invention. These configurations have the same configurations and effects as those of the above-described embodiment except for portions described below.
図6(a)の第1変形例に係る深溝玉軸受は、内輪1の肩部1bに、テーパ状の切欠き1cの代わりに、段差状の切欠き1dを設けている。
The deep groove ball bearing according to the first modification of FIG. 6A is provided with a stepped
図6(b)の第2変形例に係る深溝玉軸受は、内輪1の肩部1bに、テーパ状の切欠き1cの代わりに、段差状の切欠き1dを設け、折り曲げ壁5dを、冠型保持器4の円環部4aの内周側に入る位置まで延ばしたものである。
In the deep groove ball bearing according to the second modified example of FIG. 6B, a stepped
図6(c)の第3変形例に係る深溝玉軸受は、内輪1の肩部1bに、テーパ状の切欠き1cの代わりに、段差状の切欠き1dを設け、環状体5の内周部5cに折り曲げ壁5dがない構成である。この場合は、折り曲げ壁5dがないので、環状の開口部10から流入した潤滑油が、遠心力によって外径方向に行きがちであるが、環状の開口部10から軸受内部に流入する時点で、潤滑油には運動エネルギーが付与されているので、十分に冠型保持器4の内周部に潤滑油を導くことができる。
The deep groove ball bearing according to the third modification of FIG. 6C is provided with a stepped
図6(d)の第4変形例に係る深溝玉軸受は、内輪1の肩部1bに切欠きが無い構成であり、冠型保持器4の内周部と内輪1の外径面が接近する。また、環状体5の内周部5cに折り曲げ壁5dがない構成である。
The deep groove ball bearing according to the fourth modified example of FIG. 6D has a configuration in which the
図6(e)の第5変形例に係る深溝玉軸受は、内輪1の肩部1bに切欠き1dが無い構成である。また、冠型保持器4は、保持器4の径方向幅の中心が玉3の中心と一致するものが使用され、冠型保持器4の内周部と内輪1の外径面との接触を抑制している。また、この保持器4を使用することで、環状板5の内径は、保持器4の内径より小さくなり、保持器4の内周側と内輪1との間に潤滑油が通りやすくなる。
The deep groove ball bearing according to the fifth modification of FIG. 6 (e) has a configuration in which the
さらに、図7(a)〜(d)は、本発明の深溝玉軸受の第6〜第9変形例を示す概略構成図である。例えば、上述した実施形態では、外輪2の肩部に直接、環状板5が取り付けられているが、図7(a)、(b)に示す第6及び第7変形例のように、外輪2の外側面に側板35、45を配設して、その側板35に設けた環状凸部35aや側板45そのものを環状板として用いてもよい。また、図7(c)、(d)に示す第8及び第9変形例のように、外輪2を固定するハウジング50、60に内向きフランジ部55、65を設け、そのフランジ部55に設けた環状凸部35aやフランジ部65そのものを環状板として用いてもよい。
Further, FIGS. 7A to 7D are schematic configuration diagrams showing sixth to ninth modifications of the deep groove ball bearing of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the
このように構成することで、部品点数を削減することができ、また、環状板の外周端を外輪の係合溝に加締める工程も省略でき、コストが削減できる。また、これら第6〜第9変形例では、外輪2に環状板が固定される構成と比べて、内輪1と外輪2との間の軸方向一方側にスペースを設けやすく、保持器4の円環部4aを厚くすることができる。
With this configuration, the number of parts can be reduced, and the step of crimping the outer peripheral end of the annular plate into the engagement groove of the outer ring can be omitted, thereby reducing the cost. Further, in these sixth to ninth modifications, it is easier to provide a space on one side in the axial direction between the
さらに、上記実施形態では、環状板として、内輪1の肩部1bの外周面と非接触な遮蔽板が使用されているが、接触シールを使用する場合には、環状板の内周部側に供給孔が設けられてもよい。
Furthermore, in the said embodiment, although the shielding board which is non-contact with the outer peripheral surface of the
また、使用される保持器としては、波型プレス保持器や2つの部材を係合してなる組み合わせ型の保持器など、他の保持器にも適用できる。 Moreover, as a holder used, it is applicable also to other holders, such as a corrugated press holder and a combination type holder formed by engaging two members.
次に、図8に示す深溝玉軸受を用いて、保持器半径方向ガタ測定試験の例について述べる。なお、この深溝玉軸受は、図6(c)に示す第3変形例に係るものと略同様の構成であり、試験1では、内輪1の肩部1bの端部外径D1を変化させ、試験2では、環状板15の内径Dsを変化させている。
Next, an example of a cage radial play test will be described using the deep groove ball bearing shown in FIG. The deep groove ball bearing has substantially the same configuration as that according to the third modification shown in FIG. 6C. In
<試験1>
本試験1では、環状板15の内径Dsを51.8mmに固定し、内輪1の肩部1bの端部外径D1を変化させることにより、y/Dw(隙間/玉径)を変化させ、摩耗量の指針として、新品と比べた保持器半径方向ガタ増加量を調査した。なお、軸受構成及び試験条件は、以下の通りである。
<
In the
<軸受構成>
・ 軸受形式:6909(PCD=56.5mm)
・ 玉径:6.7mm
・ 保持器:球面ポケットを有する冠型保持器
・ 保持器材料:ガラス繊維25%強化46ナイロン
・ 保持器円環部と環状板の環状板部間の距離Db:1mm
・ 保持器内径Dh:51.8mm
<試験条件>
・回転数:30000rpm
・給油温度:120℃
・潤滑方法VG24の鉱油を強制潤滑給油(0.1L/min)
・荷重:2500N
・試験時間:20Hr
<Bearing configuration>
・ Bearing type: 6909 (PCD = 56.5mm)
・ Ball diameter: 6.7mm
-Cage: Crown type cage with spherical pockets-Cage material: Glass fiber 25% reinforced 46 nylon-Distance Db: 1mm between cage annular part and annular plate part of annular plate
・ Cage inner diameter Dh: 51.8 mm
<Test conditions>
・ Rotation speed: 30000 rpm
・ Oil supply temperature: 120 ℃
・ Lubrication method VG24 mineral oil forced lubrication (0.1 L / min)
・ Load: 2500N
・ Test time: 20 hours
結果は、表1及び図9の通りであった。 The results were as shown in Table 1 and FIG.
図9に示した摩耗試験結果により、y/Dwが9%以上となると、深溝玉軸受の振れ回り開始時間の向上がほぼ飽和し、y/Dwが11%以上となると、振れ回り開始時間の向上が完全に飽和することが分かる。これより、y/Dwは9%以上、好ましくは11%以上であると、振れ回り低減に対して大きな効果が得られることが検証された。また、y/Dwが3%以下だと、環状の開口部10が狭すぎて、潤滑油が十分に供給できずに軸受が焼きついた。
According to the result of the wear test shown in FIG. 9, when y / Dw is 9% or more, the improvement of the swing start time of the deep groove ball bearing is almost saturated, and when y / Dw is 11% or more, the swing start time It can be seen that the improvement is completely saturated. From this, it was verified that if y / Dw is 9% or more, preferably 11% or more, a great effect can be obtained for reduction of runout. On the other hand, when y / Dw was 3% or less, the
<試験2>
本試験2では、図8に示すような深溝玉軸受において、内輪1の外径D1を48.4mmに固定し、環状板15の内径Dsを変化させ、摩耗量の指針として、新品と比べた保持器半径方向ガタ増加量を調査した。但し、y/Dwは、常に試験1において飽和領域となる11%以上に設定している。なお、軸受構成及び試験条件は試験1と同様である。
<
In this
結果は、表2及び図10の通りであった。 The results were as shown in Table 2 and FIG.
図10に示した摩耗試験結果により、環状板の内径を軸受PCD以下にし始めた辺りから摩耗量が減少していることが分かる。これは保持器4の間に潤滑油が流入し難くなり、潤滑油の多くが保持器4の内径に流れ始めるからであると考えることができる。この効果は、環状板15の内径Dsを保持器4の内径Dh以下にするとほぼ飽和している。これらのことより、環状板15の内径Dsは、軸受PCD以下、好ましくは保持器4の内径Dh以下にすべきであることが分かる。
From the results of the wear test shown in FIG. 10, it can be seen that the amount of wear has decreased from the point where the inner diameter of the annular plate has begun to become less than or equal to the bearing PCD. It can be considered that this is because the lubricating oil hardly flows between the
1 内輪
1a 内輪軌道溝
1b 肩部
1c テーパ状の切欠き
1d 段差状の切欠き
2 外輪
2a 外輪軌道溝
3 玉
4 冠型保持器
4a 円環部
4b 柱部
4c ポケット
4e エッジ
4h 冠型保持器の径方向幅の中心位置
5,35,45,55,65 環状板
5c 内周部
5d 折り曲げ壁
10 環状の開口部
O 玉の中心
L 内輪と外輪の軸方向幅の中心
D1 内輪の外径
Ds 環状板の内径
Dh 冠型保持器の内径
PCD 玉の公転直径
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記軸方向一方側には、前記外輪側に固定された状態で前記内輪の肩部に向けて延びる環状板が設けられており、
該環状板の内周部と前記内輪の外周部との間には、前記軸受内部に前記潤滑油を供給するための環状の開口部が形成されることを特徴とする深溝玉軸受。 An inner ring having an inner ring raceway groove on an outer peripheral surface, an outer ring having an outer ring raceway groove on an inner peripheral surface, a plurality of balls arranged in a freely rollable manner between the outer ring raceway groove and the inner ring raceway groove, And a retainer for holding the ball at a predetermined interval in the circumferential direction, and lubricating oil for lubricating the inside of the bearing is supplied from one axial direction to the ball, In deep groove ball bearings used in an environment discharged from the other side in the axial direction,
On the one axial side, an annular plate extending toward the shoulder of the inner ring in a state of being fixed to the outer ring side is provided,
A deep groove ball bearing, wherein an annular opening for supplying the lubricating oil to the inside of the bearing is formed between an inner periphery of the annular plate and an outer periphery of the inner ring.
前記冠型保持器の前記円環部は、前記軸方向一方側に向けて配置されると共に、
前記冠型保持器の径方向幅の中央位置が、前記玉の中心よりも軸受の内径側に偏っていることを特徴とする請求項1に記載の深溝玉軸受。 The retainer has an annular portion and a plurality of pillar portions projecting from one axial end face of the annular portion, and the ball is accommodated in a spherical pocket formed between the pillar portions. A crown-shaped cage made of resin that holds the balls at predetermined intervals in the circumferential direction;
The annular portion of the crown-shaped cage is disposed toward the one side in the axial direction,
The deep groove ball bearing according to claim 1, wherein a central position of a radial width of the crown type cage is biased toward an inner diameter side of the bearing with respect to a center of the ball.
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